[发明专利]一种触变性胶体电解质及其制备方法和胶体蓄电池

权利要求书

1.一种触变性胶体电解质的制备方法，其特征是：包括以下步骤：

S1、硅溶胶的制备

S11、称取一定量的硅酸钠溶解稀释至二氧化硅的摩尔含量为4～6%，然后通过强酸性阳离子树脂进行离子交换，制得活性硅酸，该硅酸PH值为2～3；

S12、离子交换后生成的聚硅酸溶液稳定性差，其PH约为2～4，需加入少量的0.1mol/L的NaOH溶液作为硅溶胶稳定剂，加稳定剂必须快速的一次性加完，并迅速搅拌，以尽快超越中性区使溶胶很快达到PH=8.5～10.5，即溶液呈稳定状态的区域；

S13、将S12中聚硅酸溶胶进行浓缩，使其所含二氧化硅浓缩至摩尔浓度为5%~8%，获得硅溶胶；

S3、胶体电解质的制备

S31、使用去离子水或者高纯水将密度为1.84g/cm³的浓硫酸稀释至密度为1.40 g/cm³, 1.50 g/cm³, 1.60 g/cm³的酸液，静止，冷却至室温备用；

S32、根据胶体电解质中的硫酸和二氧化硅的比例，计算加入硫酸和硅溶胶的量；

S33、将S13中获得的硅溶胶和S31中制备的硫酸按照S32中计算的比例加入并搅拌混合均匀后，静置一定时间就制得所需要的胶体电解质。

2.如权利要求1所述的触变性胶体电解质的制备方法，其特征是：在步骤S11和S12间增加如下操作：把从阳离子交换树脂流出的聚硅酸溶液稀液通过强碱型阴离子树脂交换树脂，去除液体中的阴离子，使体系达到更加稳定的状态。

3.如权利要求1所述的触变性胶体电解质的制备方法，其特征是：S13中的浓缩方式为：采用加热蒸发浓缩，将S12中经过离子交换的聚硅酸溶胶置于电热恒温鼓风干燥箱，60℃浓缩蒸发至所需浓度，浓缩过程中，要不断取样化验，待达到浓度要求时即制得硅溶胶，冷却备用。

4.如权利要求1所述的触变性胶体电解质的制备方法，其特征是：S33中还可加入了添加剂。

5.如权利要求4所述的触变性胶体电解质的制备方法，其特征是：所述的添加剂为：分子量为 1000万的PAM、分子量为300万的PAM、PVA。

6.如权利要求4所述的触变性胶体电解质的制备方法，其特征是：S33中搅拌混合方式如下：恒温磁力搅拌器以一定的搅拌速度搅拌硅溶胶，然后往硅溶胶中依次加入添加剂和硫酸，搅拌2min，混合均匀后，静置一定时间就制得所需要的胶体电解质。

7.如权利要求1所述的触变性胶体电解质的制备方法，其特征是：在步骤S1和S3之间还包括如下步骤：

S2、硅溶胶理化性质测定

S21、二氧化硅含量测定

将坩埚置于马弗炉中，温度定于800～850℃，灼烧至恒重，干燥器中冷却干燥，用电子天平准确称量用离子交换法制备的硅溶胶约5g，质量记为m，精确至0.0002g，将坩埚置于电热恒温鼓风干燥箱中于105℃—110℃烘干，再将坩埚放入马弗炉中，与800—850℃灼烧2h，取出，放置于干燥器中30min，称重，质量记为m₁，以质量分数表示二氧化硅的含量按式计算：

X=m₁/m×100%；

S22、二氧化硅密度测定

用电子天平称量容量瓶的质量，然后将待测的硅溶胶注入容量瓶至标示刻度处，在称量容量瓶的质量，

硅溶胶的密度ρ按式计算：

ρ=（m₂-m₁）/Vg/ml

式中：m₁空容量瓶的质量

m₂加入硅溶胶之后的总质量

V容量瓶的体积。

8.一种触变性胶体电解质，其特征是：采用权利要求1-6任一所述的制备方法制备而成。

9.如权利要求8所述的触变性胶体电解质，其特征是：胶体电解质中硫酸的浓度38%~40%；胶体平均粒径100-300nm之间。

10.一种胶体蓄电池，其特征是采用了权利要求8或9中所述的触变性胶体电解质。